泵與風機汽蝕

鍋爐輔助設備

---泵的汽蝕汽蝕現(xiàn)象及其對泵工作的影響幾何安裝高度：影響泵入口壓力的一個重要參數(shù)。吸上真空高度：發(fā)生斷裂工況時Hsmax，允許吸上真空高度：允許幾何安裝高度[Hg]:汽蝕現(xiàn)象及其對泵工作的影響關于公式的幾點說明：泵的允許幾何安裝高度應低于泵樣本中所給出的允許吸上真空高度，且qV↑→[Hs]↓，為保證泵安全運行，泵允許幾何安裝高度的確定應按樣本中最大流量對應的[Hs]來計算。為提高泵的允許幾何安裝高度，應盡量減小v2s/2g和hw：為減小v2s/2g，在同一流量下，可以選用直徑較大的吸入管路或采用雙吸式入口；為減小hw，出選用直徑較大的吸入管外，吸入管段應盡可能的短，并計量減少彎頭等可能增加局部阻力損失的管路附件。汽蝕現(xiàn)象及其對泵工作的影響實際工作時允許吸上真空高度：泵樣本中給出[Hs]為0.1MPa,T=20℃時常態(tài)下測得數(shù)值,如泵的使用條件與常態(tài)不同時,則應把樣本上給出的[Hs]值換算為使用條件下的[Hs]'值。Hamb為泵使用地點的大氣壓所對應的水頭高度，m；Hv為泵所輸送液體溫度下的飽和蒸汽所對應的水頭高度，m。汽蝕現(xiàn)象及其對泵工作的影響氣蝕余量（NPSH）：按吸入裝置條件所確定的氣蝕余量稱有效氣蝕余量（裝置氣蝕余量）。由泵本身的氣蝕性能所確定的氣蝕余量成為必需汽蝕余量（泵的汽蝕余量）。NPSHNPSHa有效氣蝕余量NPSHr必需氣蝕余量汽蝕現(xiàn)象及其對泵工作的影響NPSHa：NPSHa指泵在吸入口處，單位重量液體所具有的超過輸送液體的溫度所對應飽和蒸汽壓力pV的富裕能量水頭。汽蝕現(xiàn)象及其對泵工作的影響NPSHa：NPSHa由吸入系統(tǒng)的裝置特性確定，與泵本身性能無關。其物理意義是吸入容器中液面上的壓力水頭pe/g在克服吸水管路裝置中的流動損失hw，并把水提高到Hg高度后，所剩余超過汽化壓力水頭的能量損失。結論：在pe/g、Hg和T不變的情況下，qV↑，hw∝qV2→hw↑↑→HPSHa↓↓

T↑→pV↑→NPSHa↓汽蝕現(xiàn)象及其對泵工作的影響NPSHr：NPSHa指泵在吸入口處單位重量液體的能量水頭對壓力最低點k處靜壓能水頭的富裕能量水頭，其大小與吸入系統(tǒng)裝置情況無關，是由泵本身的氣蝕性能所確定的。汽蝕現(xiàn)象及其對泵工作的影響汽蝕現(xiàn)象及其對泵工作的影響NPSHr與NPSHa的關系：NPSHa代表吸入系統(tǒng)所提供的在泵吸入口大于飽和蒸汽壓力的富裕能量。NPSHa越大，表示泵抗氣蝕性能越好。而必需氣蝕余量表征液體從泵吸入口至k點的壓力降，NPSHr越小，則表示泵抗氣蝕性能越好，可以降低對吸入系統(tǒng)提供的有效氣蝕余量的要求。當qV＞qVc，NPSHr>NPSHa時，有效氣蝕余量所提供的超過汽化壓力的富裕能量，不足以克服泵入口部分的壓力降，此時，最低壓力pk<pV，泵內發(fā)生氣蝕；當qV<qVc，NPSHr<NPSHa時，有效氣蝕余量所提供的能量能夠克服泵入口的壓力降且尚剩余能量，致使最低點壓力pk>pV，泵不發(fā)生氣蝕。汽蝕現(xiàn)象及其對泵工作的影響允許氣蝕余量[NPSH]：[NPSH]=(1.1~1.3)NPSHc或[NPSH]=NPSHc+KK為安全量，一般取K=0.3m汽蝕現(xiàn)象及其對泵工作的影響氣蝕余量NPSH與吸上真空高度Hs的關系：NPSH和吸上真空高度Hs這兩個表示氣蝕性能的參數(shù)之間存在一定的關系。發(fā)生氣蝕時：用允許氣蝕余量表示：汽蝕現(xiàn)象及其對泵工作的影響氣蝕余量NPSH與吸上真空高度Hs的關系：NPSH和吸上真空高度Hs這兩個表示氣蝕性能的參數(shù)之間存在一定的關系。用允許氣蝕余量表示：允許幾何安裝高度：鍋爐輔助設備本講主要內容：汽蝕現(xiàn)象及其對泵工作的影響吸上真空高度汽蝕余量汽蝕相似定律及汽蝕比轉速提高泵抗汽蝕性能的措施汽蝕相似定律及汽蝕比轉速

汽蝕余量只能反映泵汽蝕性能的好壞，而不能對不同泵進行汽蝕性能的比較，因此，需要一個包括泵的性能參數(shù)及汽蝕性能參數(shù)在內的綜合相似特征數(shù)，這個相似特征數(shù)稱為汽蝕比轉速（C）。汽蝕相似定律及汽蝕比轉速一、汽蝕相似定律由汽蝕基本方程：以及相似條件，可以得到汽蝕相似定律：該定律指出：進口幾何尺寸相似的泵，在相似工況下運行時，原型和模型泵必需汽蝕余量之比等于葉輪進口幾何尺寸和轉速乘積的平方。汽蝕相似定律及汽蝕比轉速二、汽蝕比轉速

由流量相似定律和汽蝕相似定律可得到汽蝕比轉速的定義式：我國習慣上采用的汽蝕比轉速定義式為：汽蝕比轉速c值大，表示泵的汽蝕性能好，故汽蝕比轉速的大小可以反映泵抗汽蝕性能的好壞，但為了提高c值往往使泵的效率有所下降。主要考慮效率的泵（c=600-800）；兼顧汽蝕和效率的泵（c=800-1200）；對汽蝕性能有要求的泵（c=1200-1600）；凝結水泵、給水泵（c=1600-3000）.汽蝕相似定律及汽蝕比轉速二、汽蝕比轉速公式的說明：汽蝕比轉速和比轉速一樣，是用最高效率點的n，qv、NPSHr值計算的，因此，一般都是指最高效率點的汽蝕比轉速。只要是入口幾何相似的泵，在相似工況下運行時，汽蝕比轉速必然相等。這點與比轉速略有不同。汽蝕比轉速公式中流量是以單吸為標準，對雙吸葉輪流量應以qv/2代入。鍋爐輔助設備本講主要內容：汽蝕現(xiàn)象及其對泵工作的影響吸上真空高度汽蝕余量汽蝕相似定律及汽蝕比轉速提高泵抗汽蝕性能的措施提高泵抗汽蝕性能的措施泵是否發(fā)生汽蝕，是由泵本身的汽蝕性能和吸入系統(tǒng)的裝置條件來確定的。提高泵本身的抗汽蝕性能，盡可能減小必需汽蝕余量△hr，以及合理的確定吸入系統(tǒng)裝置，以提高有效汽蝕余量△ha。提高泵本身的抗汽蝕性能措施提高吸入系統(tǒng)裝置的有效汽蝕余量提高泵本身的抗汽蝕性能（1）降低葉輪入口部分流速，

改進入口幾何尺寸，一般采用兩種方法：適當增大葉輪入口直徑D0；增大葉片入口邊寬度b1。（2）采用雙吸式葉輪，雙吸式葉輪的必需汽蝕余量是單吸式葉輪的63％。（3）增加葉輪前蓋板轉彎處的曲率半徑，

可以減小局部阻力損失。（4）葉片進口邊適當加長，

即向吸入方向延伸，并作成扭曲形。（5）首級葉輪采用抗汽蝕性能好的材料，如采用鎳鉻的不銹鋼、鋁青銅、磷青銅等。返回提高吸入系統(tǒng)裝置的有效汽蝕余量(1)減小吸入管路的流動損失(2)合理確定兩個高度幾何安裝高度及倒灌高度。(3)采用誘導輪(4)采用雙重翼葉輪(5)采用超汽蝕泵(6)設置前置泵返回（3）采用誘導輪誘導輪是與主葉輪同軸安裝的一個類似軸流式的葉輪，其葉片是螺旋形的，葉片安裝角小，一般取10°～12°，葉片數(shù)較少，僅2—3片，而且輪轂直徑較小，因此流道寬而長。主葉輪前裝誘導輪，使液體通過誘導輪升壓后流入主葉輪(多級泵為首級葉輪)，因而提高了主葉輪的有效汽蝕余量，改善了泵的汽蝕性能。目前國內的凝結水泵一般都裝有誘導輪。返回(4)采用雙重翼葉輪雙重翼葉輪由前置葉輪和后置離心葉輪組成，如左圖所示，前置葉輪有2—3個葉片，呈斜流形。與誘導輪相比，其主要優(yōu)點是軸向尺寸小，結構簡單，且不存在誘導輪與主葉輪配合不好，而導致效率下降的問題。所以，雙重翼離心泵不會降低泵的性能，卻使泵的抗汽蝕性能大為改善。返回(5)采用超汽蝕泵在主葉輪之前裝一個類似軸流式的超汽蝕葉輪。其葉片采用了薄而尖的超汽蝕翼型使其誘發(fā)—